Stuttgart Instruments Piano窄线宽激光器
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Stuttgart Instruments GmbH（SI）是德国斯图加特大学的衍生公司，由 Harald Giessen 教授、Heiko Linnenbank 博士、Tobias Steinle 博士和 Florian Mörz 博士于 2017 年创立，为各种光谱应用提供多功能且强大的激光源，例如振动红外光谱、拉曼光谱、多光子显微镜等。
Stuttgart Instruments研发生产在可见光到中红外线中广泛可调谐、高精度和可重复的激光系统。系统脉宽从 100 fs 至 10 ps，重复频率为 10 至 100 MHz，可用于材料研究、生命科学和环境传感领域。
产品组合包括固态激光器、参数频率转换以及光谱展宽或脉冲压缩器件。产品经过专门设计，可提供高度稳定和散粒噪声有限的性能，以及从可见光到中红外的广泛光谱覆盖范围。
Stuttgart Instruments Piano是一种高精度的红外光源，专为精密光谱学和显微镜应用而定制。Piano具有出色的光谱精度和无与伦比的再现性，集成在一个紧凑的结构中，内置泵浦激光器。
Stuttgart Instruments Piano是一个超紧凑、可快速调谐的窄带激光器，可应用于成像及红外光谱，在工业和科研领域具有广阔的应用前景。在2450 - 6900 cm-1 (1.45 - 4.1 μm) 光谱范围内提供近1 W的平均输出功率；在中红外（MIR）从625 – 2450 cm-1(4.1 – 16 μm)波长范围内有几十mW的输出功率。SI Piano集成在一个计算机数控（CNC-cutting）切割带水冷的密封外壳中，可用干燥空气或氮气吹扫腔内残余的水分。Piano的扫频速度为200cm-1/s，调谐稳定时间为1 ms。在5 s内可调谐至任意波长。在950 – 2250 cm-1(4.5 - 10.5 μm)波长范围内扫描需要2 s。
产品特点
-扫频速度为 200 cm-1/s
-波长调谐期间<10 μrad 光束指向
-从1.45 μm-16 μm范围自动调谐
-脉宽＜10 ps
-光束质量因子M2 ＜1.5
-5 s内可调谐至任意波长
应用领域
-扫描近场光学（SNOM）显微镜和成像
-光热光谱
-光声光谱
-微量气体传感
-量子点激发
-纠缠光子对产生
产品参数
Piano的典型性能如下
Piano
Piano MIR
脉宽
5-10 ps
线宽（FWHM）
4 cm-1
2-4 cm-1
重复频率
50 MHz
调谐范围
1.4-4.2 μm
1.4-16 μm
平均功率
400 mW @1.5 μm
10 mW @5 μm
150 mW @3 μm
5 mW @10 μm
调谐范围
1.45-4.1 μm（2450-6900 cm-1）
4.1-16 μm（625-2450 cm-1）（MIR模块）
输出功率（典型值）
800 mW @ 1600 nm（6250 cm-1）
5 mW @ 10 μm（1000 cm-1）
带宽（FWHM）
＜4 cm-1
脉宽
＜10 ps
重复频率（典型值）
50 MHz
光束指向稳定性
＜10 μrad
光束质量M2
＜1.5
扫频速度
200 cm-1/s
调谐稳定时间
1 ms
尺寸图
实测结果
Piano典型调谐光谱及输出功率
使用红外光谱进行水蒸气吸收分析，光谱在1s内获取，分辨率2 cm-1（黄色曲线），
HITRAN数据库参考光谱（橙色曲线）
高分辨率（1 cm-1）、高灵敏度大气水蒸气谐振光声测量吸光度曲线（黄色曲线），HITRAN数据库参考光谱（橙色曲线）
Piano 波长稳定性测试（左图）及功率谱密度曲线（右图）
Piano的调谐极其精确，稳定性极佳（＜0.02 cm-1/h）,超低相对强度噪声（＜-160 dBc/Hz）
功能介绍
Piano配备了高速光调制器。所有输出都通过一个输入信号调制。该系统具有完全集成的调制架构，包括精密电子振荡器和完整的软件支持。
调制频率
1 kHz to 3 MHz (可调)
频率分辨率
< 1 Hz
调制深度
0 to 100% (可调)
占空比
0 to 100% (可调)
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